ПОЛЯРИЗАЦІЙНІ ПАРАМЕТРИ 16-ЕЛЕМЕНТНОЇ ТА 64-ЕЛЕМЕНТНОЇ ФАР ДЛЯ РАДІОСИСТЕМ НВЧ ДІАПАЗОНУ
DOI:
https://doi.org/10.36994/2788-5518-2025-01-09-05Ключові слова:
фазована антенна решітка; коефіцієнт поляризації; кут орієнтації еліпса поляризації; кут сканування; мобільні цифрові комбіновані тропосферні станціїАнотація
У статті рекомендується використання фазованих антенних решіток у мобільних цифрових комбінованих тропосферних системах військового та спеціального призначення.Відмічено, що для організації управління в військових конфліктах, при виникненні надзвичайних і позаштатних ситуацій у мирний час радіозв’язок НВЧ діапазону є основним типом зв’язку. Одним із важливих параметрів енергетичного потенціалу є коефіцієнт підсилення передавальної та приймальної антен. Використання високонаправлених фазованих антенних решіток у діапазоні НВЧ дає змогу суттєво підвищити надійність і стійкість зв’язку на тропосферних лініях зв’язку.Перспективним є створення мобільного комплексу цифрового тропосферного зв’язку, у складі якого є мобільна вузлова цифрова тропосферна станція й цифрові тропосферні станції різних модифікацій: типу Р-412 МУ, малогабаритні на автомобілях типу «jeep», переносні (портативні).При цьому мобільна вузлова цифрова тропосферна станція є станцією, яка працює за схемою «точка-багатоточка». Виділено напрями розвитку радіотехнологій НВЧ діапазону в системі військового та спеціального зв’язку. Відмічено, що основними поляризаційними параметрами фазованих антенних решіток є коефіцієнт поляризації та кут орієнтації еліпса поляризації. Подано поляризаційні параметри фазованих антенних решіток і їх характеристики, розрахунки кутів сканування для ФАР-16 і ФАР-64. Приведено графічні залежності коефіцієнта поляризації та кута орієнтації еліпса поляризації від кутів сканування й геометричних параметрів ФАР-16 і ФАР-64. Отримано чисельні результати, що дають змогу розрахувати поляризаційні параметри фазованих антенних решіток, а також простежити динаміку зміни поляризаційних параметрів при різних кутах сканування. Показано, що амплітудний розподіл впливає на поляризаційні параметри залежно від кількості елементів фазованої антенної решітки практично однаково: чим більша відмінність в амплітудному розподілі правополяризаційних і лівополяризаційних елементів, тим більше коефіцієнт поляризації прямує до кругової поляризації того знака, амплітудний розподіл якого ближче до рівномірного.
Посилання
DART-T. Dual-Mode All-Band Relocatable-Communications Transport Terminal. HC-BLOS Family of Products. URL: https://vovklict.nl/intercom/2010/4/47.pdf.
Патент України на винахід № 126206 Україна: C2. заявл. 10.03.2020; опубл. 31.08.2022. Бюл. № 35. Мобільна вузлова цифрова тропосферна станція.
Патент України на винахід № 126203 Україна: C2. заявл. 17.01.2020; опубл. 31.08.2022. Бюл. № 35. Мобільна цифрова тропосферно-космічна станція.
Патент України на винахід № 122168 Україна: C2. заявл. 01.08.2018; опубл. 25.09.2020. Бюл. № 18. Мобільна високошвидкісна цифрова тропосферна станція.
Bakan T., Yilmaz B. A., Çetintepe Ç., Alatan L. A Dual-Polarized Low-Profile Wideband Antenna Array with Wide-Scan Ability. 2022 IEEE International Symposium on Phased Array Systems & Technology (PAST), Waltham, MA, USA, 2022. Р.1-4. DOI: 10.1109/PAST49659.2022.9975098.
Su Y., Soares I. V., Balon S., Cao J., Nikolayev D., Skrivervik A. K. Compact Irregular Conformal Phased Array: High-Gain Wide-Scan Onboard System for Enhancing UAV Communication. IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2024. Vol. 73. № 12. Р. 18005–18016. DOI: 10.1109/TVT.2024.3445456.
Aljuhani A. H., Kanar T., Zihir S., Rebeiz G. M. A 256-Element Ku-Band Polarization Agile SATCOM Receive Phased Array With Wide-Angle Scanning and High Polarization Purity. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2021. Vol. 69, № 5. P. 2609–2628. DOI: 10.1109/TMTT.2021.3056439.
Bu D., Qu S.-W. Millimeter-Wave Endfire Circularly Polarized Phased Array With Wideband Wide-Angle Scanning. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2024. Vol.72, No.10, P.7644-7650. DOI: 10.1109/TAP.2024.3451158.
Fang S.-G., Qu S.-W., Yang S., Li X.-Q., Sun H.-B., Zhou Z.-P. Low Scattering Patch Array Antenna Based on Grooved Ground. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2021. Vol. 20, № 3. P. 308–312. DOI: 10.1109/LAWP.2020.3048779.
Omam Z. R., Abdel-Wahab W. M., Gigoyan S., Safavi-Naeini S. High Gain 4×4 SIW Passive Phased Array Antenna. IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and North American Radio Science Meeting, Montreal, QC, Canada, 2020. P. 45–46. DOI: 10.1109/IEEECONF35879.2020.9329752.
Li A., Qu S.-W., Yang S. Conformal Array Antenna for Applications in Wide-Scanning Phased Array Antenna Systems. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2022. Vol. 21, № 9. P. 1762–1766. DOI: 10.1109/LAWP.2022.3179404.
Ghaffarian N. et al. Characterization and Calibration Challenges of an K-Band Large-Scale Active Phased-Array Antenna with a Modular Architecture. 50th European Microwave Conference (EuMC), Utrecht, Netherlands, 2021, P. 1039–1042. DOI: 10.23919/EuMC48046.2021.9338111.
Ciociola A., Infante L., Ricciardella N., Solimene R., Felaco M., Pellegrini G. Digitally Synthesized Antenna Test Bench for Next Generation Phased Array Systems. IEEE International Symposium on Phased Array Systems & Technology (PAST), Waltham, MA, USA, 2022, P. 1–6. DOI: 10.1109/PAST49659.2022.9975028.
Cash I., Tong K.-F., Al-Armaghany A. Passive Phase Multiplication as a Means Towards Low-Cost, High-Performance Phased Array Antennas. IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology (ARRAY), Boston, MA, USA, 2024. P. 1–6. DOI: 10.1109/ARRAY58370.2024.10880421.
Sano M., Higaki M., Wada K., Hashimoto K. A Patch Antenna Array With a Rotatable Polarization Plane for Ku-Band Phased Arrays. International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP), Osaka, Japan, 2021. P. 7–8. DOI: 10.23919/ISAP47053.2021.9391459.
Kim J.-W., Chae S.-C., Jo H.-W., Yeo T.-D., Yu J.-W. Wideband Circularly Polarized Phased Array Antenna System for Wide Axial Ratio Scanning. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2022. Vol. 70, № 2. P. 1523–1528. DOI: 10.1109/TAP.2021.3078509.
Chikkodi R., Vangol P., A. M., Kedar A. Wide-Scan and Wideband Antenna Array Design for Phased Array applications in X-band. IEEE Mysore Sub Section International Conference (MysuruCon), Hassan, India, 2021. P. 197–201. DOI: 10.1109/MysuruCon52639.2021.9641092.
Xue X., Shi H., Jiang T., Han Y., Zhi G. Design of a Low-Profile Polarization Tracking Active Phased Array Antenna for Satcom On the Move. IEEE 6th Information Technology and Mechatronics Engineering Conference (ITOEC), Chongqing, China, 2022. P. 1765–1769. DOI: 10.1109/ITOEC53115.2022.9734657.
Peng J.-J., Qu S.-W., Xia M., Yang S. Wide-Scanning Conformal Phased Array Antenna for UAV Radar Based on Polyimide Film. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2020. Vol. 19, № 9. P. 1581–1585. DOI: 10.1109/LAWP.2020.3011412.
Omam Z. R., Abdel-Wahab W. M., Ghafarian N., Gigoyan S., Safavi-Naeini S. Two-way Passive Phased Array Antenna for Simultaneous Transmit and Receive Signals. IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and USNC-URSI Radio Science Meeting (APS/URSI), Singapore, Singapore, 2021. P. 1401–1402. DOI: 10.1109/APS/URSI47566.2021.9704568.
Wang D., Zhang X., Xia X., Feng C. An Ultra Wideband Wide-Angle Scanning Phased Array Antenna. IEEE 12th Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (APCAP), Nanjing, China, 2024. P. 1–2. DOI: 10.1109/APCAP62011.2024.10881986.
Kedar A. Indigenous State-of-the-Art Development of Wide Band and Wide Scan Active Phased Array Antennas. IEEE Microwaves, Antennas, and Propagation Conference (MAPCON), Bangalore, India, 2022. P. 1572–1577. DOI: 10.1109/MAPCON56011.2022.10046969.
Gupta N., Jha B. M. Wideband Phased Array Radar Antenna Using Low Profile Cavity-Backed Slots. IEEE Microwaves, Antennas, and Propagation Conference (MAPCON), Ahmedabad, India, 2023. P. 1–4. DOI: 10.1109/MAPCON58678.2023.10464007.
Abdel-Wahab W. M., Palizban A., Ehsandar A., Safavi-Naeini S. SIW-Feed for 20 GHz Active Phased Array (1024-Element) Antenna with Modular Architecture. IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and North American Radio Science Meeting, Montreal, QC, Canada, 2020. P. 629–630. DOI: 10.1109/IEEECONF35879.2020.9329789.
Waters J., Pour M. Dual-Mode Antenna Element with Application in a Linear Monopulse Phased Array. IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology (ARRAY), Boston, MA, USA, 2024. P. 1-3. DOI: 10.1109/ARRAY58370.2024.10880334.
Kataria C. Y., Cantley L. E., Fenn A. J., Terranova D. F., Yegnanarayanan S. S., Zhang B. Design of a Flexible Thermally- Drawn Photonics Receive Linear Dipole Phased Array Antenna at UHF. IEEE International Symposium on Phased Array Systems & Technology (PAST), Waltham, MA, USA, 2022. P. 1–8. DOI: 10.1109/PAST49659.2022.9974961.
Zhu Y., Y Hao., Deng C. Single-Layer Dual-Polarized End-Fire Phased Array Antenna for Low-Cost Millimeter-Wave Mobile Terminal Applications. IEEE Conference on Antenna Measurements and Applications (CAMA), Guangzhou, China, 2022. P. 1–3. DOI: 10.1109/CAMA56352.2022.10002551.
Liu M., Li W. An X-band Dual-polarized Microstrip Phased Array Antenna with Wide-angle Scanning. 13th International Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory (ISAPE), Zhuhai, China, 2021. P. 1–3. DOI: 10.1109/ISAPE54070.2021.9753153.
Jihao L. Antenna on board package for 5G millimeter wave phased array antenna. 21st International Conference on Electronic Packaging Technology (ICEPT), Guangzhou, China, 2020. P. 1–5. DOI: 10.1109/ICEPT50128.2020.9202652.
Deng Y., Li B., Zhang J., Sun L., Zhou Z. A Compact W-band Tapered Slot Antenna on Silicon Substrate for Active Phased Array Antenna. International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology (ICMMT), Shanghai, China, 2020. P. 1–3. DOI: 10.1109/ICMMT49418.2020.9386634.
Tadayon H., Ardakani M. D., Karimian R., Ahmadi S., M Zaghloul. A Wideband Non-Reciprocal Phased Array Antenna with Side Lobe Level Suppression. IEEE International Symposium on Phased Array Systems & Technology (PAST), Waltham, MA, USA, 2022. P. 1–4. DOI: 10.1109/PAST49659.2022.9974969.
Banerjee R., Sharma S. K., Nguyen P., Chieh J.-C. S., Olsen R. Investigations of All Metal Heat Sink Dual Linear Polarized Phased Array Antenna for Ku-Band Applications. International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium (ACES), Monterey, CA, USA, 2020. P. 1–2. DOI: 10.23919/ACES49320.2020.9196052.
Yang G., Zhang Y., Zhang S. Wide-Band and Wide-Angle Scanning Phased Array Antenna for Mobile Communication System. IEEE Open Journal of Antennas and Propagation. 2021. Vol. 2. P. 203–212. DOI: 10.1109/OJAP.2021.3057062.
Schvartzman D., Palmer R. D., Yu T.-Y., Nai F. Phase-Only Antenna Pattern Synthesis for Polarimetric Phased Array Radar. IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology (ARRAY), Boston, MA, USA, 2024. P. 1–6. DOI: 10.1109/ARRAY58370.2024.10880311.
Почерняєв В. М., Магомедова М. С., Сивкова Н. М. Плоска фазована антенна решітка для мобільних цифрових станцій зв’язку «точка-багатоточка» НВЧ діапазону. Системи управління, навігації та зв’язку. 2024. Т. 2. № 76. С. 187–190. DOI: 10.26906/SUNZ.2024.2.187.
Патент України на винахід № 112217 Україна: C2. заявл. 12.09.2014; опубл. 10.08.2016. Бюл. №15 Мобільна цифрова тропосферно-радіорелейна станція.
Патент України на винахід № 120288 Україна: C2. заявл. 29.08.2017; опубл. 11.11.2019. Бюл. № 21. Мобільна цифрова тропосферно-радіорелейна станція.
Патент України на винахід № 127524 Україна: С2. публ. 20.09.2023. Бюл № 38. Мобільна цифрова тропосферно-іоносферна станція.
Почерняєв В. М., Сивкова Н. М., Магомедова М. С. Мобільна вузлова цифрова тропосферна станція. Системи озброєння і військова техніка. 2024. № 4(76). C. 6–15. https://journal-hnups.com.ua/index.php/soivt/article/view/1542/1408.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
